Question

【題目】如圖所示，某吊車裝置的水平軌道上有一質(zhì)量為M的小車，且O點(diǎn)為鋼絲繩的懸點(diǎn)，質(zhì)量為m的重物用鋼絲繩連接，懸掛在小車的正下方，重心到O的距離為L，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，重物與小車一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，重物到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小車突然停止，重物向右擺動(dòng)到最高點(diǎn)C，上升的高度為h，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，鋼絲繩始終拉直，不計(jì)鋼絲繩質(zhì)量和空氣阻力，重力加速度為g．求：

（1）從B到C過(guò)程中，重物克服重力所做的功W；

（2）從A到B過(guò)程中，重物運(yùn)動(dòng)的速度大小v；

（3）從A到C過(guò)程中，小車對(duì)軌道的最大壓力Fm．

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1) 從B到C過(guò)程中，重物克服重力所做的功為：

；

(2) 從A到B過(guò)程中，重物運(yùn)動(dòng)的速度即為重物向上擺的初速度，從B到C應(yīng)用動(dòng)能定理得：

解得：；

(3)重物在B點(diǎn)開始擺動(dòng)，小車對(duì)軌道的壓力最大，設(shè)重物受鋼絲的拉力為F

由牛頓第二定律有：

鋼絲對(duì)小車的拉力大小也為F

所以小車受到的支持力為：

解得：

由牛頓第三定律可知，小車對(duì)軌道的壓力與小車受到的支持力等大。